Anadolu çok eski yıllardan bu yana yoğun yerleşmenin hakim olduğu yerler içerisindir. M.Ö. 2000 yıllarında Trakya’dan gelen BİTİNİ’ler Bursa çevresine yerleşmişler ve adını BİTİNYA koymuşlardır. Daha sonraları Büyük İskender İmparatorluğunun hakimiyetine girmiş bir ara Roma, Bizans vilayeti olarak kalmıştır. 1299 yılında ise Osmanlılar tarafından feth edilmiştir. Bölgenin sınırı Adranos Çayından İzmit, İznik, Kastamonu ve Ereğliye kadar uzanmaktadır.

Orhaneli İmp. Adriyanus’un kurduğu bir yerleşim alanıdır. Bu dönemde Adırnas Mabeti ve okulu inşaa edilmiştir.Tarih kaynaklarını araştırdığımızda Büyükorhan’ın adına açık olarak rastlanmamakla birlikte Adranos isminden yola çıkılarak yorum getirmek mümkün olmuştur. Adı geçen bölge pek çok kaynaklarda önceleri İmp. Adriyanus’un sonraları ise Orhan Beyin av sahası olarak bahsedilmektedir. Orhaneli’nin açılması ile Büyükorhan çevresininde yerleşime açıldığı düşünülmektedir.
Büyükorhan ve çevre yerleşmelerinin menşei araştırıldığında yöre halkının Oğuz Boyuna bağlı Kayı Aşiretinden geldikleri görülür. Göktürk Devletinin yıkılmasından sonra Oğuz Boyuna bağlı Kayı Aşireti Orta Asya’dan göç ederek Selçukluların bulunduğu Anadolu’ya gelmişlerdir. Anadolu’ya girdiklerinde ilk yerleşim alanı olarak BİTLİS yöresini seçmişlerdir. Selçuklu Sultanı Alaaddin Keykubat’ın yaptığı bir savaşta gösterdikleri yararlılık sebebiyle Domaniç, Bilecik Yöresi kendilerine yurt olarak gösterilmiştir. Bundaki asıl amaç Selçuklunun Bizans’a karşı sınırlarını koruma isteğidir.

Bilecik ve Söğüt’ü ikincil yerleşim birimi seçen Kayılar zamanla çevreye yayılmaya başlamışlardır. Bu ihtiyaç FETH ARZUSU ile desteklenip 1326 da Bursa’nın Fethine sebep olmuştur. Kayıların bazı kolları SÖĞÜT, DOMANİÇ, KÜTAHYA, TAVŞANLI üzerinden gelerek ADRANOS Tekfurluğunun hakimiyetindeki bu bölgeyi almışlardır. O dönemde tekfurluğun merkezi Kadıköy mevkiidir. O dönemden bugün Maşatlık Gavur Mezarlığı mevkii adı verilen yörede Tuğla, Desti Parçaları, Kara Mıh ve Kale kalıntıları mevcuttur.
Yörenin fethinden sonra Ortaçlar, Eskiköy, Hallar mevkilerinde bir kaç yörük obası kurulmuştur. Zamanla büyüyen ve kalabalıklaşan obalar içerisinde en önemli yeri ORTAÇLAR alacaktır. ORTAÇLAR’ın YENİÇERİ baskısı sebebiyle KİRMASTİ’nin (MUSTAFA KEMALPAŞA) kurşunlu köyünü üçüncül yerleşim alanı olarak seçtikleri bilinmektedir. Eskiköy ve Hallar mevkilerinde kalan KARAKEÇİLİ OBALARI tarafından bu yöreye ORHAN BEY’e ithafen ORHAN-I KEBİR adı verilmiştir. Bugünkü halkın ataları olarak bu gruplar bilinmektedir.

1944 yılında Orhaneli’ye bağlı bir nahiye özellliği kazanmış, 1967’de Belde olmuştur.
Büyükorhan 29.12.1958’de yapılan ve sonraları yenilenen müracaatlar ile 04/07/1987 tarih ve 19507 sayılı Resmi Gazete ‘de yayımlanan hükümet kararı ile ilçe statüsünü kazanmıştır.